Sadržaj
Od dizalica za dizanje do dizala, motori sa istosmjernom strujom su svuda oko vas. Kao i svi motori, DC motori pretvaraju električnu energiju u drugi oblik energije, obično mehaničko gibanje, poput podizanja osovine lifta. Možete opisati koliko energije proizvode izračunavanjem zakretnog momenta ovih istosmjernih motora, mjere rotacijske sile.
Jednadžba zakretnog momenta
DC okretni motor djeluje tako da propušta električnu struju kroz zavojnicu u magnetskom polju. Zavojnica je oblikovana u pravokutni obris između dva magneta, a ostatak zavojnice se proteže prema magnetima i dalje od njih. Okretni moment je magnetska sila koja uzrokuje da se zavojnica okreće i stvara energiju.
Jednadžba zakretnog momenta DC motora je okretni moment = IBA_sin_θ za svaki okret motora s električnom strujom ja u amperima, magnetskom polju B u teslama, područje naznačeno zavojnicom u M2 i kut okomit na žicu zavojnice "theta" θ, Da biste koristili proračunski zakretni moment dizajna istosmjernih motora, pobrinite se da razumijete kako temeljna fizika funkcionira.
Električna struja opisuje tok električnog naboja, a vi ga usmjerite u suprotnom smjeru protoka elektrona u jedinicama ampera (ili naboja / vremena). Magnetsko polje opisuje sklonost magnetskog predmeta da utječe na silu na pokretnu nabijenu česticu koristeći jedinice testla, baš kao što električno polje opisuje silu koja bi utjecala na električni naboj. Magnetska sila opisuje ovu temeljnu silu koja omogućuje magnetima da pokazuju svojstva poput okretnog momenta.
Dizajn istosmjernog motora
Kod istosmjernog motora magnetska sila uzrokuje pomicanje zavojnice žice, ali zato što bi se zavojnica inače kretala naprijed-nazad jer se smjer sile neprekidno okreće na nju, DC motori koriste a komutator, razdjelnog prstenastog materijala, za poništavanje struje i održavanje zavojnice koja se okreće u jednom smjeru.
Komutator koristi "četke" koje ostaju u kontaktu s električnom strujom da bi preokrenule smjer. Većina današnjih motora čine ove dijelove karbonskim i koriste opružne mehanizme za neprekidni preokret smjera.
Pravo desno možete izračunati i smjer okretnog momenta. desničarsko pravilo je način da vam kažem smjer magnetske sile pomoću desne ruke. Ako ispružite palac, kažiprst i srednji prst prema van na desnoj ruci, palac će odgovarati smjeru struje, kažiprst će vam pokazati smjer magnetskog polja, a srednji prst će biti smjer magnetske sile.
Izvođenje jednadžbe zakretnog momenta
Jednadžba za zakretni moment možete izvesti iz Lorentzove jednadžbe, F = qE + qv x B za elektromagnetsku silu F, električno polje E, električno punjenje q, brzina nabijene čestice v i magnetsko polje B, U jednadžbi je x odnosi se na unakrsni proizvod, što će biti objašnjeno kasnije.
Tretirajte struju kao liniju pokretnih, nabijenih čestica koje stvaraju silu iz magnetskog polja. To vam omogućuje da prepišete QV (koja ima jedinice udaljenosti / vremena naboja) kao produkt struje punjenja i duljine žice (koja bi ujedno bila i mjerač naboja / vrijeme).
Budući da se bavite samo magnetskom silom, možete zanemariti QE električne komponente i napiši jednadžbu kao F = IL x B f = struja I i duljina žice _L, Po definiciji a rezultat dva vektora, jednadžbu možete ponovno napisati kao F = I | L || B | _sin_θ s linijama koje okružuju svaku varijablu što označava apsolutnu vrijednost. Za istosmjerni motor možete ga prepisati kao okretni moment = IBA_sin_θ.
Da biste izvršili izračun zakretnog momenta na mreži putem interneta, možete koristiti mrežni kalkulator za vaše posebne potrebe. jCalc.net nudi onaj koji emitira zakretni moment za ulazni učinak motora u kW i brzinu motora u RPM-u.